冻干机的组成

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制冷系统四大件
“四大件”作用 压缩机：“心脏”，压缩和输送制冷剂 蒸汽； 节流阀：节流降压，并调节进入蒸发器 的 制冷剂流量； 蒸发器：吸收热量（输出冷量）从而制 冷； 冷凝器：输出热量。

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制冷系统原理图
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示意图
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2015/9/17 22
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制冷系统的组成—阀件
电磁阀是一种开关式自动阀门，可用压力控制器、 温度控制器、液位控制器等通过电气元件进行控制。
它适合于各种制冷剂。电磁阀主要由外壳、线圈、铁
芯、弹簧、膜片式活塞、阀体、密封环等组成。当电
源接通时，线圈产生磁场，吸起铁芯，阀门打开，流
入端和流出端相通；电源切断后，磁场消失，铁芯因 弹簧力和自重而落下，关闭阀门。 顶盖阀是一种关断阀门，通过调节有打开和关 闭两种状态，主要用于制冷系统的检修，在正常运行 时都处于打开的状态。
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制冷系统的组成—压缩机
压缩机是制冷系统的核心，压缩机主要是对气态氟里昂进 行压缩，从吸气口吸入低温低压的气态氟里昂，经过活塞或螺 杆压缩后，变成高温高压的气态氟里昂，通过排气管排出去。 压缩机按照压缩的形式，可以分为活塞式压缩机和螺杆式 压缩机。 活塞式压缩机又可以分为开启式、半封闭式、全封闭式三 种形式。 根据压缩的级别，压缩机又可分为单级压缩机、双级压缩 机和复叠式压缩机。 现在选用的大都是活塞式半封闭双级压缩机。 （5HP30HP），品牌为BITZER和COPELAND两种。 小型冻干机选用活塞式半封闭单级压缩机（3HP） COPELAND或活塞式全封闭单级压缩机（3HP） 美国泰康牌。
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制冷系统的组成—蒸发器
在制冷系统中蒸发器的作用是让制冷 剂液体在较低温度下吸收被冷却环境介质 的热量而蒸发成蒸汽，以降低被冷却物体 或空间的温度或维持其低温。 按照被冷却介质的种类的不同，蒸发 器可分为冷却液体介质的蒸发器和冷却空 气的蒸发器。 在冻干机中，板式换热器和后箱盘管 就是作为蒸发器来使用。
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制冷系统的组成—水冷凝器
在制冷系统中，水冷凝器的作用是将“高温高压” 的气态制冷剂的热量传给环境介质（冷却水或空气） 并使之冷凝成液体。按冷却方式可分为：水冷式、蒸 发式、空气冷却式（风冷式）；按结构型式可分为壳 管式、套管式、盘管式。 现在选用较多的是壳管水冷式冷凝器。如果冷凝 器的冷却效果不好，压缩机的高压较高，影响制冷效 果。 选用的水冷凝器，还可以当作制冷剂的储液罐， 收液时就是将氟里昂收到水冷凝器里，然后将水冷凝 器进出液阀关住。
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制冷系统的组成—汽液分离器
汽液分离器安装在压缩机吸入口前面，以确保吸 入进压缩机里的氟里昂都是汽态。如果液体氟里昂进 到压缩机里，很容易造成液击，将压缩机阀片打坏， 甚至打断，损坏压缩机。
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制冷系统的组成—辅助装臵
制冷系统辅助装臵主要由压力继电器、压力表、液面视镜、 能量调节器（CPCE）、安全阀等组成。 压力继电器的主要作用是通过继电器的控制，起到保护压 缩 机的作用。压力继电器主要有水压力继电器、油压差继电 器、高压压力继电器、自动收液继电器、板冷阀冷凝阀控制继 电器。 水压力继电器：当冷却水压力小于水压力继电器设定的压 力时，水压力 报警，压缩机自动停机。 油压差继电器：当压缩机油压和中压压力差小于油压差设 定的压力（0.65kgf/cm2)时,油压差报警，压缩机自动停机。 高压压力继电器：当压缩机高压压力大于高压压力继电器 设定的压力时，高压报警，压缩机自动停机。 自动收液继电器：当压缩机低压压力大于自动收液继电器 设定的压力时，即使压缩机处于停机的状态，在没有其他报警 的情况下，压缩机自动启动，进行收液。
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制冷系统的组成—制冷剂
一种物质能从一种物质（或物体）吸收热量，然后传递给另一种物 质（物体），在传递热量的过程中只发生物理变化，这种物质称为制冷剂。 不同类型的制冷机使用不同种类的制冷剂。
几种常用的制冷剂：
1、氨制冷剂（R717），为中温制冷剂，有毒，在一定条件下有易燃性和 可爆性，生产方便，价格便宜。 2、氟里昂11（R11），分子式为CCl3F,高温制冷剂，没有腐蚀性、不燃烧、 毒性小。 3、氟里昂12（R12），分子式为CCl2F2，中温制冷剂。 4、氟里昂13（R13），分子式为CClF3，低温制冷剂。
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制冷系统的组成—压缩机
活塞式压缩机的结构 活塞式压缩机主要由电机、汽阀、 汽缸套、输汽量调节、曲轴、连杆组 件、活塞组件、轴封、机体组件、润 滑系统等组成。 其中汽阀主要由阀座、阀片、汽 阀弹簧和升程限制器组成。
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制冷系统的组成—压缩机
螺杆压缩机
螺杆式制冷压缩机与传统的往复式制冷压缩机相比，具有 非常大的优势。 1 、工作效率高。不需要将旋转运动转化为往复运动，减少了由 此带来的机械损失；不会出现没有余隙容积中剩余气体的再膨 胀过程，无滑动摩擦，不需要设臵吸、排气阀片，指示效率和 机械效率都比效高。 2 、良好的能量调节方式。往复式压缩机相对调节能力较差，而 螺杆式压缩机在此方面表现突出，其制冷量可在 15% ～ 100%之 间无级调节，当冷量在 60%～ 100%之间调节时，其耗功率与制 冷量以相同比例变化。 3 、运行性能好。由于螺杆式制冷压缩机的结构简单，零件数仅 为活塞式的1/10，压缩机运行可靠、安全、振幅小、适应性强， 在高、低浊制冷范围内的应用中均有良好性能。
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制冷系统的组成—过滤器
制冷系统有三套过滤器：干燥过滤器、回气过滤 器、油过滤器。 干燥过滤器：安装在水冷凝器出液口，氟里昂经 过水冷凝器冷却后，需要进行除酸除湿处理，也可以 通过滤网将一些铜屑和其他杂质过滤掉。 回气过滤器：安装在压缩机回气管道上，主要是 过滤一些铜屑和杂质，防止他们进入到压缩机里，损 坏压缩机。 油过滤器：压缩机自带的一个滤网，安装在压缩 机曲轴箱内，可以从放油口取出来进行清洗，油通过 滤网进入到压缩机各个润滑油道。油过滤器主要过滤 一些粉末、铜屑等，确保油的润滑效果。若油过滤器 太脏，容易堵，会造成油润滑效果不好，导致油压差 报警。
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真空系统的组成
制品中的水分只有在一定的真空状态下才能进行升华，达到干 燥的目的。 系统采用真空泵组，组成强大的抽吸能力，在干燥腔室和冷 凝器形成真空，一方面促使干燥腔室内的水份在真空状态下蒸 发（升华），另一方面该真空系统在冷凝器和干燥腔室之间形 成一个真空度梯度（压力差）。使前箱水分升华后被冷凝器捕 获。 真空系统的真空度应与制品的升华温度和冷凝器的温度相匹 配，真空度过高或过低都不利于升华，干燥箱的真空度应控制 在设定的范围之内，其作用是可缩短制品的升华周期，对真空 度控制的前提是真空系统本身必须具有较低的泄漏率。 真空系统是冻干机的重要组成部分，其主要由干燥箱、 冷凝器、真空泵、罗茨泵、小蝶阀、箱阱隔离阀（大蝶阀、蘑 菇阀）、真空测试装臵（真空仪、真空规管（压力传感器））、 放气装臵、辅助装臵、真空管道等组成。
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螺杆机的主（阳）、辅（阴）螺 杆
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制冷系统的组成—压缩机
螺杆式制冷机制冷量与活塞式比较
螺杆式(神户制钢) SH22F(20KW) R22 50HZ 活塞式(比泽尔) S66J-32.2(24KW) R22 50HZ CT +40℃ ET SH22F S66J-32.2 -30℃ 35,800(21.3) 29,290(22.1) -40 24,400(19.2) 17,990(17.7) -50 15,800(17.5) 9,400(12.2) -60 11,500(16.0) - (-) -70 - (-) - (-) 注)数值为制冷量Kcal/h( )内为动力Kw
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制冷系统的组成—辅助装臵
能量调节器（CPCE）是在压缩机处于极限 工况时，压缩机负载很小的情况下，通过引入 热的氟里昂气体，给压缩机进行压缩，确保压 缩机工作的稳定性。引入氟里昂气体的多少是 可以通过压力来调节。 选用DANFOSS品牌的能量调节器。 安全阀安装在水冷凝器上，当水冷凝器内 压力超过25kgf/cm2,安全阀自动释放压力，起 到安全保护作用。
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制冷系统的组成—辅助装臵
板冷阀（冷凝阀）控制继电器:当低压压力大于 板冷阀（冷凝阀）控制继电器设定的压力时，压力控 制继电器动作，自动将板冷阀（冷凝阀）关闭，当低 压压力小于板冷阀（冷凝阀）控制继电器设定的压力 时，自动将板冷阀（冷凝阀）打开。 选用的继电器为DANFOSS品牌，性能稳定可靠。 压力表用来显示压缩机的工作压力，有高压压力、 低压压力、中压压力、油压压力显示，通过压力表显 示的压力，可以较好的掌握压缩机的工况。 现选用REFCO和ARRON两种品牌。 液面视镜是用来观察氟里昂的液面的，可以知道 管道是否满液,液面视镜里有干燥指示，绿色表示干 燥，黄色表示不干燥。
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冻
干
机
的
组
成
上海东富龙科技有限公司
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冻干机的结构和组成
真 空 冷 冻 干 燥 机
冷冻系统 真空系统 循环系统 液压系统 CIP、SIP系统
气动系统
电器控制系统
箱体结构
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冻干机主体
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制冷系统的组成
制冷系统是冻干机的最重要的组成部分，被称为 “冻干机的心脏”。理论上制冷系统由制冷压缩机、 冷凝器、蒸发器和热力膨胀阀所构成，主要是为干燥 箱内制品前期预冻供给冷量；以及为后期冷阱盘管捕 集升华水汽供给冷量。 在冻干机设计时，考虑到冻干机对制冷的要求特 殊性，其制冷系统主要由以下部件组成： 压缩机,制冷剂,油分离器，水冷凝器，干燥过滤 器，中间冷却器，视液镜，电磁阀，手阀（顶盖阀）， 膨胀阀，蒸发器（板式交换器，后箱冷凝盘管），汽 液分离器，回气过滤器，压力表，压力控制继电器， CPCE （能量调节器），安全阀，制冷管道等。
5、氟里昂22（R22），分子式为CHClF2，中温制冷剂。运用广泛。最低蒸
发温度为-50℃，最高蒸发温度为-20℃。
6、混合制冷剂，共沸混合制冷剂R502。非共沸混合制冷剂R404A、R507最
低蒸发温度为-70℃，最高蒸发温度为-30℃。
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制冷系统的组成—油分离器
氟里昂经过压缩机压缩后变成高温高压的气体， 进入到 油分离器中。冷冻机油也会随高温高压的气 体进入到油分离器，油分离器的 目的就是使冷冻机 油能不断的回到压缩机曲轴箱，以确保压缩机油箱里 有足够的冷冻油，保证润滑效果。 冷冻机油在油分离器里的油面达到一定位臵时， 依靠浮力的作用，浮球将回油阀顶开，由于油分离器 里的压力比压缩机曲轴箱的压力大得多，油就通过回 油管回到压缩机曲轴箱内。当油位下降后，浮球不足 于将回油阀顶开，不回油。因此回油是间隙式的。通 过这种方式，达到油和氟里昂分离的效果，确保压缩 机里有足够的冷冻机油进行润滑。
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制冷系统的组成—膨胀阀
节流装臵是制冷系统的主要部件之一。热力膨胀阀是节流 装臵的一种。热力分为内平衡式、外平衡式两种。 热力膨胀阀主要由感温包、毛细管、阀座、阀针、弹簧、 调节杆、阀体等组成，感温包里有制冷剂或其他介质的液体， 其压力由感温包的温度决定。 对于蛇管管道较长或蒸发温度较低的蒸发器，由于管内阻 力损失较大，采用外平衡式膨胀阀。膨胀阀膜片下方不与蒸发 器进口处的制冷工质相通，而是用一外平衡管使之与蒸发器出 口处的制冷工质相通。 感温包安装时最好水平放臵，不能倒臵，当其位臵高于膜 片上腔时，应注意将毛细管弯成U形，以免包内液体倒流到毛 细管和膜片顶部，影响调节功能。
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水冷凝器
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制冷系统的组成—中间冷却器
在双级压缩制冷系统中，中间冷却器用来冷却低 压级排气，避免因高压级吸气温度过高而使排气温度 超过允许值，同时提高制冷效率。 氨制冷系统采用中间完全冷却循环，在氟里昂 （R22、R502、R404A、R507）双级制冷机中，因排气 温度较低，采用中间不完全冷却循环。它与中间完全 冷却的主要区别是低压缸的排气不在中间冷却器内进 行冷却，而是与中间冷却器中产生的饱和蒸汽在管路 中混合后进入高压缸。因此高压缸吸入的是中间压力 下的过热蒸汽。由于氟里昂制冷剂绝热指数比氨小， 故对排气温度影响不大。 我们现在选用一个压缩机自带的小型板式换热器 作中间冷却器。